SEW Eurodrive

Magnetbestückung der Rotoren von Synchron-Servomotoren

SEW-Eurodrive bestückt in seiner Fertigung die Rotoren von Synchron-Servomotoren automatisch mit Permanentmagneten. Zum Einsatz kommt dabei eine Rotorbestückungsanlage von IEF-Werner, die mit Komponenten des neuen Automatisierungsbaukastens Movi-C von SEW-Eurodrive ausgestattet wurde. Dadurch lässt sich die Anlage optimal in Industrie-4.0-Produktionsprozesse integrieren.

Die Roboterbestückungsanlage von IEF-Werner ist bestückt mit Komponenten des Automatisierungsbaukastens Movi-C von SEW-Eurodrive. Die Anlage lässt sich damit nahtlos in Industrie-4.0-Fertigungskonzepte integrieren. (Bilder: SEW-Eurodrive)

Wie die meisten industriellen Prozesse erfolgt auch die Montage von Synchronmotoren heutzutage weitgehend automatisch. Ein zentraler Prozessschritt ist das Aufkleben/Montieren der Permanentmagnete auf den Rotor. Bei dieser Technologie arbeitet SEW-Eurodrive schon seit längerem mit dem IEF-Werner aus Furtwangen zusammen. Bereits in der Vergangenheit hatte der Automatisierungsspezialist aus dem mittleren Schwarzwald Bestückungsanlagen für den Antriebsspezialisten aus Bruchsal gebaut. Die aktuelle Rotorbestückungsanlage wurde mit neuester Antriebs- und Automatisierungstechnik von SEW-Eurodrive gebaut – mit dem Automatisierungsbaukasten Movi-C. Die neue Anlage kommt am SEW-Standort Graben-Neudorf zum Einsatz.

Automatische Rotorbestückung

Kernstück der Maschine ist ein Rundschalttisch mit vier Positionen, die jeweils um 90° versetzt sind. An der ersten Position wird der Rotor in eine bewegliche Aufnahme mit zwei Dornen eingespannt. Er steht unten auf dem Wellenbund und wird oben, am Wellenspiegel, gehalten. Das Einspannen kann per Hand erfolgen oder mit Hilfe eines Handlingroboters. Die Anlage lässt sich nahtlos in Industrie-4.0-Produktionsprozesse integrieren.

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Im anschließenden Takt wird der Rotor gereinigt. Dazu verfährt ein Plasma-Laser zur Oberflächenbehandlung am Rotor entlang. Eventuell anhaftende Öl- oder Schmutzschichten entfernt er schonend und umweltfreundlich – nur durch gebündeltes Licht. Der Laser ermöglicht eine genaue und homogene Bearbeitung mit hoher Produktivität.

Im nächsten Schritt positioniert ein Zweiachs-Linearhandling die Klebedüse am senkrecht gehaltenen Rotor. Das Blechpaket hat einen vieleckigen Querschnitt, an dessen Außenflächen der Kleber als glatte Kleberaupe aufgetragen wird. Um Lufteinschlüsse sicher auszuschließen, wird diese Raupe fortlaufend durch einen Scanner überwacht.

An der ersten Position des Rundschalttischs wird der Rotor in eine bewegliche Aufnahme mit zwei Dornen eingespannt.

Die Magnete aus Seltenen Erden werden in Blistern zur Anlage geführt. Ein Portal saugt die Magnete an und legt sie aneinandergereiht auf ein kleines Förderband. Je nach Länge und Umfang der Rotoren erfasst ein Greifer von oben die benötigte Anzahl Magnete, dreht sie um 90° und drückt sie mit einem definierten Anpressdruck auf den Kleber. Rotor und Magnete sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht magnetisiert. Nach abgeschlossener Bestückung werden die Rotoren in einem Härteofen behandelt, um die Klebung dauerhalt zu festigen. Die jeweilige Aushärtezeit variiert je nach Größe der Rotoren. Kurz bevor der Rotor im Montageprozess auf den Stator trifft, werden die Magnete auf dem Rotor in einer Magnetisierspule aufmagnetisiert.

Auf der Bestückungsanlage können alle Rotoren für Synchronmotoren mit Permanentmagneten bearbeitet werden – von der kleinsten Baugröße 1 des mechatronischen Antriebssystems Movigear bis zum CMP 112E, dem größten Motor aus der Baureihe der dynamischen Servomotoren CMP von SEW-Eurodrive.

Automatisierung aus dem Baukasten

Das Multiachs-Umrichtersystem Movidrive modular stellt die benötigten Antriebskräfte für die Bestückungsanlage zur Verfügung. Eine 10-kW-Einspeisung Movidrive modular MDP versorgt insgesamt 18 Achsen in der Anlage: acht Doppelachsmodule und zwei Einachsmodule. Sie sind über einen gemeinsamen Gleichspannungs-Zwischenkreis verbunden. Ein Vorteil des Automatisierungsbaukastens Movi-C ist die Platzeinsparung aufgrund der kompakten Bauweise und integrierten Sicherheitstechnik. In einem Doppelachsmodul kommen beispielsweise auf gleichem Bauraum wie bei einem Einzelachsmodul zwei Antriebskarten unter.

Sämtliche Prozesse in der Bestückungsanlage werden durch den Movi-C Controller power gesteuert. Mit den ausgereiften Funktionen des IEC-Programmiersystem Codesys 3.5 lassen sich seine Motion-Control- und Visualisierungsfunktionen bequem programmieren. Das erleichtert die Arbeit des Maschinenbauers erheblich.

Für den Automatisierungsbaukasten wurde das intuitive Engineeringtool Movisuite entwickelt. Es trägt zur deutlichen Vereinfachung und Beschleunigung der Inbetriebnahme bei. Antriebslösungen in Maschinen können sehr vielfältig sein – von der einfachen Drehzahlvorgabe über Positionierung und synchronisierte Achsbewegungen bis zur Robotik, wo mehrere Achsen einer genau definierten Raumkurve folgen müssen. Die Motion-Control-Softwareplattform Movikit MultiMotion hilft dem Anwender, diese Vielfalt zu beherrschen und mit effi-zientem Engineering schnell ans Ziel zu kommen. Das bedeutet so viel wie möglich Parametrierung und so wenig wie nötig Programmierung sowie Unterstützung durch grafische Oberflächen für die geführte Parametrierung der Standardfunktionen und eine komfortable Diagnose.

Die Serie der Digitalen Operator Panel DOP11C von SEW-Eurodrive ermöglicht eine realitätsnahe und leistungsstarke Maschinenvisualisierung. In der Rotorbestückungsanlage kommen die Panel DOP11C 150 für die Bedienung und DOP11C 100 zur Justierung der Klebeeinheit zum Einsatz. ee

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